2021 年，嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)干旱席卷了中亞的早期生長季節(jié)，導(dǎo)致農(nóng)作物和牲畜大量死亡，并導(dǎo)致糧食價格上漲。

這場嚴(yán)重的干旱不是一個獨立的事件，而是自 1990 年代以來干旱趨勢的加劇。未來農(nóng)業(yè)旱情的惡化是否會持續(xù)，是公眾和科學(xué)界都非常關(guān)心的問題。

中國科學(xué)院大氣物理研究所姜杰博士和周天軍研究員調(diào)查了中亞地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱的歷史變化，并對未來的變化進(jìn)行了預(yù)測。他們發(fā)現(xiàn)，自 1992 年以來，中亞南部農(nóng)業(yè)干旱在早期生長季節(jié)加劇，這是由人為強(qiáng)迫和與年代際太平洋濤動 (IPO) 相關(guān)的內(nèi)部變率共同造成的。他們還發(fā)現(xiàn)，由于氣候迅速變暖，未來人為導(dǎo)致的土壤水分減少將加劇。

該研究于 1 月 12 日發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志上。它基于多項證據(jù)，包括美國國家大氣研究中心、德國馬克斯普朗克研究所和澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織提供的觀測和大型集合模擬。

“農(nóng)業(yè)干旱是指土壤水分虧缺，它與氣象因素變化密切相關(guān)，通常發(fā)生在氣象干旱之后，”該研究的第一作者姜博士說。

研究人員發(fā)現(xiàn)，人為外部強(qiáng)迫和氣候系統(tǒng)的自然內(nèi)部變率通過調(diào)節(jié)包括溫度和降水在內(nèi)的氣象因素的長期變化，共同導(dǎo)致 1990 年代以來干旱加劇。

“人為外強(qiáng)迫包括溫室氣體、氣溶膠、土地利用等人為變化，本研究主要指溫室氣體濃度的增加。”江博士說。溫室氣體的持續(xù)排放導(dǎo)致整個中亞地區(qū)迅速變暖，進(jìn)一步導(dǎo)致該地區(qū)蒸發(fā)量增加，土壤水分減少。

影響中亞干旱的突出自然變率是太平洋海面溫度的長期振蕩，即 IPO，每 20 至 30 年起伏一次。自 1990 年代以來最近的 IPO 周期，從熱帶中東太平洋的海面比正常情況更溫暖到比正常情況更冷，導(dǎo)致整個中亞南部的春季降雨量減少，隨后在早期生長季節(jié)土壤水分減少.

“人類引起的變暖和 IPO 主導(dǎo)的春季降雨量減少都導(dǎo)致了中亞南部的土壤水分不足，最終導(dǎo)致過去三十年農(nóng)業(yè)干旱加劇，”江博士說。

科學(xué)家們還將他們的研究擴(kuò)展到包括未來的預(yù)測。他們研究了在 RCP8.5 情景下人為外部強(qiáng)迫和 IPO 對中亞地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱未來變化的影響。受人為變暖影響，本世紀(jì)中亞地區(qū)的干旱將更加嚴(yán)重。即使 IPO 開始了一個有利于未來幾十年更多降水的溫暖階段，它仍然難以應(yīng)對日益惡化的干旱。

該研究的通訊作者周天軍教授說：“首次公開募股無法抵消中亞地區(qū)人為造成的干燥趨勢，但它可以在短期內(nèi)調(diào)節(jié)干燥速度。”